Время динозавров. Новая история древних ящеров

Глава 9

Динозавры вымирают

Эдмонтозавр
Настал худший день в истории нашей планеты. Несколько часов невообразимых разрушений, которые завершили более 150 млн лет эволюции и повернули жизнь на новый курс.
Тираннозавр был там и все видел.
Когда стая рексов проснулась тем утром 66 млн лет назад, как оказалось, в последний день мелового периода, в Хелл-Крике все было спокойно, как миллионы лет и много поколений до того.
Хвойные леса и гинкго простираются до горизонта, с яркими вкраплениями пальм и магнолий. Вдалеке бурлит река, текущая на восток, чтобы влиться в большой морской пролив, разрезающий запад Северной Америки. Шум воды едва слышен из-за низкого рева стада трицератопсов в несколько тысяч голов.
Пока тираннозавры собирались на охоту, солнце начало пробиваться через лесной полог. В его лучах виднелись силуэты мелких созданий, которые носились по небу: одни взмахивали оперенными крыльями, другие парили в потоках горячего воздуха юного дня. Их свист и чириканье были прекрасны — рассветная симфония, которую слышали все обитатели леса и берегов реки: бронированные анкилозавры и купологоловые пахицефалозавры среди деревьев, легионы утконосых, завтракающих цветами и листвой, хищники, что гонялись в кустах за млекопитающими и ящерицами.
И тут начались странности, каких не видывала Земля.
В последние несколько недель самые зоркие из рексов, возможно, замечали светящийся шар в небе далеко вдали — туманный шар с огненным ореолом, похожий на маленькое тусклое солнце. Шар вроде бы увеличивался, а потом исчезал из виду на большую часть дня. Рексы не знали, что это такое; размышления о движениях небесных тел были за пределами их умственных способностей.
Но сегодня утром, когда стая, ломая ветви, вышли из леса на берег реки, они увидели: что-то изменилось. Шар вернулся, и он был гигантским, его блеск освещал большую часть неба на юго-востоке психоделическим туманом.
А затем — вспышка. Никакого шума, желтый сполох на долю секунды, который осветил все небо и на мгновение дезориентировал рексов. Проморгавшись, чтобы глаза снова сфокусировались, они увидели, что шар пропал, а небо снова стало тускло-голубым. Альфа-самец обернулся, чтобы проверить остальную часть стаи…
И вдруг — удар. Еще одна вспышка, разящая еще сильнее. Лучи фейерверком подсветили утренний воздух, выжигая сетчатку глаз. Один невзрослый самец споткнулся и упал, переломав себе ребра. Остальные стояли, застыв и моргая в попытках избавиться от искр и пятен, заслоняющих поле зрения. Визуальное неистовство по-прежнему было бесшумным. Звуков не было вовсе. К этому времени птицы и летающие хищники перестали щебетать, и тишина повисла над Хелл-Криком.
Спокойствие продолжалось лишь несколько секунд. Затем земля под ногами задрожала, потом зашаталась, а потом поплыла. Волнами. Сквозь камни и почву проходили импульсы энергии, земля поднималась и опадала, словно под ней ползла гигантская змея. Все, что не пустило корни, было подброшено вверх; потом рухнуло вниз, снова и снова, поверхность Земли превратилась в батут. Мелкие динозаврики, млекопитающие и ящерицы взлетели вверх, а потом упали и в лепешку разбились о деревья и скалы. Жертвы валились с неба, как падающие звезды.
Даже самых крупных и тяжелых 12-метровых рексов подбросило на метр-другой. В течение нескольких минут они беспомощно подпрыгивали, размахивая лапами, словно подскакивая на батуте. Мигом раньше рексы были бесспорными властителями континента; теперь они были не более чем 7-тонными кеглями, их обмякшие тела подскакивали и сталкивались в воздухе. Сила удара была более чем достаточной, чтобы раздавить череп, сломать шею или ноги. Когда тряска прекратилась и земля успокоилась, большая часть рексов лежала вдоль берега реки в виде жертвы на поле битвы.
Очень немногие рексы — или другие динозавры Хелл-Крика — смогли избежать кровопролития. Когда счастливчики заковыляли прочь, обходя трупы собратьев, небо над ними стало меняться. Синева стала оранжевой, потом бледно-красной. Красный оттенок стал резче и темнее. Ярче, ярче, ярче. Как будто фары гигантского автомобиля приближались по встречке все ближе и ближе. Вскоре все было окутано ослепительным сиянием.
Затем пришли дожди. Но с неба лилась не вода. Это были бусины из стекла и обжигающе горячие куски камня. Кусочки размером с горошину ливнем сыпались на выживших, глубоко прожигая плоть. Многие были убиты на месте, и их истерзанные тела присоединились к жертвам землетрясения на месте побоища. Со свистом падая с небес, стеклянистые каменные пули нагревали воздух, пока поверхность Земли не превратилась в печь. Повсюду загорелись леса. Уцелевшие животные теперь поджаривались при температурах, от которых мгновенно образуются тяжелые ожоги.
Не более 15 минут прошло с тех пор, как стая тираннозавров пострадала от первой вспышки света, и теперь все они были мертвы, как и большинство динозавров вокруг. Некогда пышные леса и долины рек были охвачены огнем. Тем не менее были и выжившие — некоторые млекопитающие и ящерицы спрятались под землей, крокодилы и черепахи были под водой, а некоторые птицы смогли улететь в более безопасные убежища.
В течение следующего часа «пулевые дожди» прекратились и воздух остыл. Спокойствие снова воцарилось над Хелл-Криком. Казалось, что опасность миновала, и многие уцелевшие вышли из укрытий, чтобы осмотреться. Всюду следы кровавой бани, и, хотя небо больше не было зловеще красным, оно постепенно темнело от сажи и дыма пожаров, которые все еще бушевали. Когда пара хищников обнюхивала обугленные тела стаи тираннозавров, они, должно быть, решили, что пережили апокалипсис.
Но они ошибались. Спустя два с половиной часа после первой вспышки завыл ветер. Насыщенный сажей воздух стал завихряться в торнадо. А затем ураган с воем пронесся над равниной с такой силой, что реки и озера вышли из берегов. Вместе с ветром пришел оглушительный грохот, громче всего, что динозавры когда-либо слышали. А потом еще один. Звук движется намного медленнее света, и это были звуковые волны, зародившиеся одновременно с двумя вспышками света, вызванными далеким ужасом, который запустил цепную реакцию несколькими часами раньше. Рапторы завизжали от боли, когда от звука полопались их барабанные перепонки, а мелкие зверушки поспешили обратно в безопасные норки.
Хотя все это происходило в западной части Северной Америки, другим частям света тоже пришлось несладко. Землетрясения, каменный дождь и ураганные ветры были не такими сильными в Южной Америке, где бродили кархародонтозавры и гигантские завроподы. То же относится и к европейским островам, которые были домом для странных румынских карликовых динозавров. Тем не менее и они столкнулись с землетрясениями, пожарами и перегревом, и многие погибли в те бурные пару часов, которые уничтожили большую часть животных Хелл-Крика. Однако в других местах было намного хуже. Большую часть Атлантического побережья исполосовали цунами высотой в две Эйфелевы башни, которые забросили тела плезиозавров и других морских рептилий далеко на сушу. Из вулканов в Индии потекли потоки лавы. А большой участок Центральной Америки и юга Северной Америки — в радиусе около 1000 км от полуострова Юкатан в современной Мексике — был начисто уничтожен. Испарился.
Вслед за утром пришел день, потом вечер, и ветер стих. Воздух постепенно остывал, и, хотя было еще несколько толчков, земля оставалась устойчивой и надежной. Лесные пожары постепенно затухали. Когда наконец наступила ночь и самый ужасный из дней закончился, многие — возможно, даже большая часть — динозавров по всему миру были мертвы.
Однако некоторые кое-как дотянули до следующего дня, следующей недели, следующего месяца, следующего года и даже следующего десятилетия. Это было непросто. Через несколько лет после этого страшного дня на Земле стало холодно и темно, потому что сажа и пыль задерживались в атмосфере и скрывали солнце. Вслед за темнотой пришел холод — «ядерная зима», в которой выживали только самые стойкие. К тому же в темноте не могут жить растения, ведь им нужен солнечный свет для фотосинтеза. Когда погибли растения, пищевые цепи обрушились как карточный домик, погубив многих животных, которые сумели выдержать холод. Нечто подобное случилось и в океанах, где смерть фотосинтезирующего планктона подкосила более крупный планктон и рыбу, питающуюся им, и, соответственно, гигантских рептилий на вершине пищевой пирамиды.
В конце концов солнце осветило земную поверхность, когда дожди вымыли из атмосферы сажу и пыль. Однако эти дожди были кислотными, они обожгли большую часть земли. И никакие дожди не могли поглотить примерно 10 трлн т углекислого газа, который попал в воздух вместе с сажей. Углекислый газ — штука неприятная, он задерживает тепло в атмосфере, и вскоре «ядерная зима» уступила место глобальному потеплению. Велась «война на истощение», которая добила динозавров, уцелевших после первоначального коктейля из землетрясений, серы и огня.
Через несколько сотен лет после того ужасного дня — максимум несколько тысяч лет — запад части Северной Америки представлял собой истерзанный постапокалиптический пейзаж. Разнообразная экосистема широких лесов, где звучал топот трицератопсов и раздавался царственный рык тираннозавра, теперь была тихой и пустой. То тут, то там странные ящерицы пробегали в кустах, в реках попадались крокодилы и черепахи, а млекопитающие размером с крысу иногда выглядывали из норок. Птицы еще летали вокруг и клевали семена, но все прочие динозавры исчезли.
Хелл-Крик превратился в Ад. Как и большая часть остального мира. То был конец Эпохи динозавров.
В тот день, когда меловой период шумно закончился и был подписан смертный приговор динозаврам, случилась катастрофа такого невообразимого масштаба, с каким, к счастью, человеческий род никогда не сталкивался. Комета или астероид — мы точно не знаем, что именно, — столкнулся с Землей и ударил туда, где сейчас расположен полуостров Юкатан в Мексике. Объект был около 10 км в диаметре, размером с Эверест. Вероятно, он двигался со скоростью около 108 000 км/ч, в 100 с лишним раз быстрее, чем реактивный лайнер. Когда он врезался в нашу планету, то ударил с силой более 100 трлн т тротила, почти 1 млрд ядерных бомб.
Объект пробил около 40 км земной коры и мантии, оставив кратер шириной более 160 км.
По сравнению с этим взрыв атомной бомбы просто новогодняя хлопушка. Это было не лучшее время для жизни.
Динозавры Хелл-Крика жили на расстоянии около 3500 км к северо-западу от эпицентра, если считать напрямик, по полету микрораптора. С поправкой на пару художественных допущений, они испытали бы череду ужасов, описанных выше. Их родичи в Нью-Мексико — южные версии тираннозавров, рогатые и утконосые динозавры, редкие североамериканские завроподы, чьи кости я собирал в течение многих лет полевых работ, — пострадали куда сильнее. Они находились всего в 2400 км от места удара. Чем ближе, тем хуже: световые и звуковые волны были быстрее, землетрясения — более суровыми, дождь из стекла и камней сильнее, а температура «духовки» выше. Все живое в радиусе 1000 км или около того от Юкатана мгновенно превратилось в призраков.
Светящийся шар в небе, привлекший внимание стаи тираннозавров, был кометой или астероидом (дальше я буду называть его просто астероидом). Будь вы там, вы бы его увидели. Наверное, это было зрелище, похожее на комету Галлея, приблизившуюся к Земле. Астероид, плывущий по небу, казался безвредным. Вы бы ничего не заподозрили, по крайней мере поначалу.
Первая вспышка света сверкнула, когда астероид врезался в атмосферу Земли и так сильно сжал воздух перед собой, что он стал в 4–5 раз горячее поверхности Солнца и вспыхнул. Вторая вспышка была самим столкновением, когда астероид врезался в Землю. Звуковые волны, вызванные этими вспышками, донеслись через несколько часов, ведь звук движется намного медленнее света. С ними пришли ураганы, которые, вероятно, неслись со скоростью более 1000 км/ч рядом с Юкатаном и несколько сотен км/ч в районе Хелл-Крика. (Для сравнения: максимальная скорость ветра во время урагана «Катрина» была около 280 км/ч.)

 

Земля через 45 с после удара астероида Чиксулуб. Растущее облако пыли и расплавленного камня поднимается в воздух, а обжигающая волна жара распространяется по морю и суше. Рисунок Дональда Дэвиса, НАСА
Рельефная карта современного полуострова Юкатан в Мексике, показывающая схему кратера Чиксулуб (остальная часть кратера находится под водой). Предоставлено НАСА
Когда астероид и Земля столкнулись, высвободилось огромное количество энергии, вызвавшее ударные волны, из-за которых Земля тряслась, как батут. Сила толчков, вероятно, достигала 10 баллов по шкале Рихтера — человечество никогда не сталкивалось с ними. Одни землетрясения вызвали атлантические цунами, которые поднимали волны размером с дом и забрасывали их далеко на сушу; другие добавили жару индийским вулканам, и те продолжили извергаться тысячи лет, усугубляя прочие последствия удара.
Энергия столкновения испарила астероид и породу, в которую он ударил. Пыль, грязь, камень и другие обломки взлетели в небо — по большей части в виде пара и жидкости, но кое-что в виде мелких твердых кусков скалы. Какая-то часть вылетела за внешний край атмосферы в космическое пространство. Но что взлетело вверх, должно упасть вниз (если оно не достигло первой космической скорости), и тогда жидкий камень сгустился в стеклянистые капли, похожие на копья или слезы, которые отдали тепло в атмосферу и превратили ее в печь.
Вспыхнули лесные пожары — может, и не во всем мире, но наверняка в большей части Северной Америки и повсюду в радиусе нескольких тысяч километров от Юкатана. Мы находим обожженные остатки листьев и деревьев — как от потухшего костра — в породах, которые сформировались сразу после удара астероида. Сажа от пожаров, а также пыль и грязь, которые поднялись в воздух от удара, но были слишком легкими, чтобы упасть обратно на землю, наполнили атмосферу, а воздушные потоки разнесли их по всему миру, пока планета не погрузилась во тьму. Последующий период — по сути, глобальная «ядерная зима» — вероятно, убил большую часть динозавров в районах, удаленных от тлеющего кратера.
Я мог бы продолжать и продолжать, истощая свой словарный запас, но вы, вероятно, мне не поверите. А это было бы обидно, ведь все, описанное выше, случилось на самом деле. И мы знаем об этом благодаря работе одного человека, геологического гения, который является одним из моих научных героев, — Уолтера Альвареса.
Мы уже выяснили, что я наделал немало глупостей в старшей школе, когда моя одержимость динозаврами была сильнее доводов разума. Мое фанатское преследование Пола Серено — это еще не самое худшее. Ничто не сравнится по наглости с тем случаем, когда однажды весной 1999 г. я без предупреждения позвонил Уолтеру Альваресу в его офис в Беркли, штат Калифорния. Я был 15-летним мальчишкой с коллекцией камней; он был именитым членом Национальной академии наук США, который почти 20 лет назад предположил, что динозавров уничтожил удар гигантского астероида.
Альварес ответил на втором гудке. Что более поразительно, не повесил трубку, когда я промямлил цель своего звонка. Я читал его книгу «Тираннозавр и кратер гибели» (T. rex и Crater of Doom) — на мой взгляд, это до сих пор одна из лучших научно-популярных книг о палеонтологии из когда-либо написанных — и меня потрясло то, как Альварес по крупицам собрал данные, говорящие о падении астероида. В книге он рассказывает, как детективное расследование началось в скалистом ущелье на окраине средневековой коммуны Губбио, в Апеннинских горах в Италии. Именно здесь Альварес впервые заметил необычную тонкую полоску глины, которая отмечала конец мелового периода. Как бы то ни было, мы готовились к поездке в Италию всей семьей на 20-ю годовщину свадьбы моих родителей. Это была моя первая поездка за пределы Северной Америки, и я хотел сделать ее незабываемой. Для этого мне нужны были не базилики и художественные галереи, а паломничество в Губбио, чтобы постоять на том самом месте, где Альварес начал разгадывать одну из самых больших загадок в науке.
Но мне нужно было знать, где искать, поэтому я решил обратиться прямо к первоисточнику.
Профессор Альварес дал мне такие подробные инструкции, что даже ребенок без мало-мальского знания итальянского мог бы им последовать. Еще мы немного поговорили о моем интересе к науке. Сейчас, вспоминая тот разговор, я удивляюсь, как такое светило науки может быть столь добрым и щедрым. Но, увы, все было напрасно, потому что моя семья тем летом так и не добралась до Губбио. Из-за наводнений железную дорогу из Рима перекрыли, я был опустошен. Мое нытье чуть не испортило родителям их второй медовый месяц.
Пять лет спустя, однако, я вернулся в Италию в рамках курса полевой геологии в колледже. Мы остановились в небольшой обсерватории в Апеннинах, возглавляемой Алессандро Монтанари, одним из многих ученых, сделавших себе имя в 1980-х гг. на изучении вымирания конца мелового периода. В ходе ознакомительного тура мы прошли через библиотеку, где одинокая фигура задумчиво склонилась над геологической картой под мерцающим светом.
— Познакомьтесь с моим другом и наставником Уолтером Альваресом, — сказал Сандро с певучим итальянским акцентом. — Некоторые из вас, возможно, слышали о нем.
Меня просто парализовало. Никогда, ни до, ни после, я не был настолько ошеломлен. Остальную часть тура я помню смутно, я прокрался обратно в библиотеку и осторожно открыл дверь. Альварес все еще был там, сгорбившись над картой в сосредоточенном трансе. Мне не хотелось прерывать его — вдруг он обдумывал еще одну неразгаданную тайну истории Земли. Я представился и был ошеломлен еще раз, когда он вспомнил наш разговор несколько лет назад.
— Вы тогда добрались до Губбио? — спросил Альварес.
Я кое-как пробормотал смущенное «нет», не желая признавать, что зря потратил его время на тот телефонный звонок и несколько последующих писем.
— Хорошо, тогда готовьтесь, потому что я везу туда вашу группу через несколько дней, — ответил Альварес. Я просиял.

 

Уолтер Альварес указывает на границу между меловыми (внизу) и палеоценовыми породами (наверху) в Губбио, Италия. Граница — это углубление между его молотком и правым коленом. Предоставлено Николь Луннинг
Через несколько дней мы оказались в ущелье Губбио. Средиземноморское солнце сияло, машины неслись мимо, акведук XIV в. неуклюже громоздился на скалах в вышине. Уолтер Альварес подошел к нам. Карманы его штанов цвета хаки были набиты образцами горных пород; он носил широкополую шляпу и отражающую аквамариновую рубашку для защиты от солнца. Он вытащил молоток из чехла и указал вниз и направо, на тонкую выемку в скале, которая прорезала розовый известняк, образующий большую часть ущелья. Эта порода была мягче, тоньше: слой глины толщиной около 1 см, прокладка, отделяющая известняки мелового периода от палеогеновых, сформированных уже после вымирания. Именно здесь — этим самым человеком, глядевшим на эту самую полоску глины, — астероидная теория и была задумана четверть века назад.
Чуть позже мы остановились в 500-летнем ресторане неподалеку, отведать пасты с трюфелями, белого вина и бискотти. Перед обедом мы честно отписались в гостевой книге в кожаном переплете, в которой оставили записи многие геологи и палеонтологи, прошедшие через Губбио, чтобы изучить ущелье и знаменитую глину. Эта гостевая книга — как Зал славы, никогда больше я с такой гордостью не писал свое имя. В течение следующих двух часов я сидел напротив Уолтера, а он, уплетая лингвини, рассказывал моим восхищенным товарищам и мне, как распутал тайну динозавров.
В начале 1970-х гг., вскоре после того, как Уолтер закончил кандидатскую диссертацию, революция под названием «тектоника плит» захлестнула геологическую науку, и люди поняли, что континенты движутся. Один из способов отследить их движение — посмотреть на ориентацию кристалликов магнитных минералов, которые указывали на Северный полюс в тот момент, когда лава или осадочные породы затвердели. Уолтер считал, что именно изучение палеомагнетизма поможет прояснить древнюю географию Средиземноморского региона — как мелкие плиты земной коры поворачивались и терлись друг о друга, в результате чего появились современная Италия и Альпы. Так он попал в Губбио, чтобы измерить микроскопические кусочки минералов в толстых слоях известняковых отложений. Но, приехав в ущелье, Альварес заинтересовался другой загадкой. Некоторые отложения, которые он изучал, ломились от ископаемых раковин всех форм и размеров, принадлежащих так называемым фораминиферам — крошечным хищникам, которые плавают в океаническом планктоне. Над этими отложениями, однако, были почти бесплодные известняки, в которых лишь изредка попадались отдельные фораминиферы, крошечные и просто устроенные.
Перед Уолтером лежала линия между жизнью и смертью. Геологический эквивалент записи последних переговоров пилотов в черном ящике, прежде чем наступит молчание.
Уолтер не был первым, кто это заметил. Геологи десятилетиями работали в ущелье, и кропотливая работа итальянской студентки по имени Изабелла Премоли Сильва позволила выяснить, что разнообразные фораминиферы относились к мелу, а более простые — к палеогену. Узкая разделительная полоса между ними соответствовала массовому вымиранию — одному из тех редких периодов в истории Земли, когда многие виды исчезают одновременно по всему миру.
Но это было не обычное массовое вымирание. Частицы планктона не являлись его единственными жертвами, оно не ограничивалось водой. Оно проредило моря и сушу и уничтожило множество растений и животных.
Включая динозавров.
Это ни в коем случае не могло оказаться совпадением, решил Уолтер. Произошедшее с фораминиферами должно быть связано с вымиранием динозавров и других животных, и он хотел понять, в чем тут дело.
Ключ явно скрывался в узкой полоске глины между меловыми известняками с массой ископаемых и стерильными палеогеновыми. Но, когда он впервые увидел эту глину, она не показалась такой уж особенной. Из нее не торчали искромсанные окаменелые кости, она не имела ярких цветов и не пахла гнилью — просто глина, настолько тонкозернистая, что отдельные частички не были видны невооруженным глазом.
Уолтер обратился за помощью к отцу. Так вышло, что его отец был нобелевским лауреатом — физиком Луисом Альваресом, который обнаружил множество субатомных частиц и являлся одним из ключевых действующих лиц в Манхэттенском проекте (он даже летел за бомбардировщиком Enola Gay, чтобы посмотреть на последствия взрыва бомбы «Малыш», когда ее сбросили на Хиросиму). Альварес-младший решил, что у Альвареса-старшего могут появиться какие-нибудь интересные идеи насчет химического анализа глины. Может быть, что-то могло подсказать, за какой срок образовался этот слой. Если бы он постепенно формировался за миллионы лет, то гибель фораминифер и, следовательно, динозавров, была долгосрочным процессом.
Но если он сформировался внезапно, это означало бы, что меловой период закончился катастрофой.
Измерить, как быстро сформировался тот или иной слой горных пород, — сложно; это головная боль всех геологов. Но в данном случае отец и сын придумали умное решение. Тяжелые металлы вроде иридия, которые ютятся в нижних ячейках периодической таблицы, редко встречаются на поверхности Земли, поэтому большинство людей никогда о них не слышали. Но они в крошечном количестве попадают на Землю из глубин космического пространства более-менее постоянными темпами вместе с космической пылью. Альваресы рассудили, что если слой глины содержал лишь малую долю иридия, то он образовался очень быстро; если же иридия присутствовало много, то слой должен был формироваться дольше. Новые инструменты, в том числе в лаборатории в Беркли, где работает один из коллег Луиса Альвареса, сегодня позволяют ученым измерять даже очень малые концентрации иридия.
Они не были готовы к тому, что нашли.
Там присутствовал иридий — это да, причем много. Слишком много. Понадобились бы десятки миллионов лет — может быть, даже сотни миллионов — выпадения космической пыли, чтобы принести столько иридия. Это было невозможно, потому что известняковые отложения выше и ниже глины датированы достаточно хорошо, и Альваресы знали, что глинистый слой сформировался максимум за несколько миллионов лет. Что-то было неладно.
Возможно, это ошибка, какая-то местная причуда ущелья Губбио. Поэтому они отправились в Данию, где скалы того же возраста выступают в Балтийском море. Здесь они также обнаружили иридиевую аномалию прямо на границе мела и палеогена. Вскоре высокий молодой голландец по имени Ян Смит услышал, чем занимались Альваресы, и сообщил, что он тоже выискивал следы иридия, — обнаружил всплеск в Испании. Вскоре сообщения об иридии последовали одно за другим, из морских и сухопутных отложений, все из того же рокового момента, когда исчезли динозавры.
Иридиевая аномалия была реальна. Альваресы рассмотрели возможные сценарии: вулканы, наводнения, изменения климата и другие, но только один сценарий можно было обосновать. На Земле иридий встречается очень редко, но в космосе его гораздо больше. Может, что-то из глубин Солнечной системы принесло иридиевую бомбу 66 млн лет назад? Возможно, это был взрыв сверхновой, но скорее комета или астероид. В конце концов, как показывают многочисленные кратеры на поверхности Земли и Луны, эти межзвездные скитальцы иногда долетают до нас. Идея была смелая, но не безумная.
Луис и Уолтер Альваресы с коллегами из Беркли Франком Асаро и Хелен Мишель опубликовали свою провокационную теорию в журнале Science в 1980 г. Началось научное безумие длиной в 10 лет. Динозавры и массовые вымирания не сходили с первых полос, ударная гипотеза обсуждалась в бесчисленных книгах и документальных телепередачах, астероид, убивающий динозавров, попал на обложку Times, появились сотни научных работ о причинах вымирания динозавров, ученые самого разного профиля — палеонтологи, геологи, химики, экологи и астрономы — хотели внести вклад в самый злободневный научный вопрос. Была вражда, сталкивались эго, но в горниле ожесточенных споров люди выложились на все сто, когда собирали (или оспаривали) доказательства столкновения.
К концу 1980-х гг. правоту Альваресов отрицать стало бессмысленно: астероид или комета столкнулись с Землей 66 млн лет назад. Слой иридия нашли по всему миру, а рядом с ним — и другие геологические странности, указывающие на удар. Был найден необычный род кварца, в котором разрушились минеральные плоскости и появились характерные параллельные полосы, прорезающие кристаллическую решетку. Такой «ударно-преобразованный кварц» раньше попадался только в местах испытаний атомных бомб и внутри метеоритных кратеров, он образуется от яростного удара взрывной волны. Были сферулы и тектиты — шаровидные или копьевидные «пули» из стекла, которые образовались, когда расплавленные продукты столкновения остывали при падении в атмосфере. Вокруг Мексиканского залива нашлись следы цунами возрастом как раз из мел-палеогеновой границы, а значит, чудовищные землетрясения происходили как раз в то время, когда из-за удара менялась структура кварца, а с неба падали тектиты. Затем, на заре 1990-х гг., наконец-то нашелся и сам кратер. Дымящийся ствол пистолета. На его поиски потребовалось некоторое время, потому что он был укрыт осадочными отложениями на полуострове Юкатан в течение миллионов лет.
Единственные подробные исследования этого района проводились геологами-нефтяниками, которые много лет хранили свои карты и образцы в секрете. Сомнений не осталось: 180-километровая яма в Мексике под названием кратер Чиксулуб датирована концом мелового периода, 66 млн лет назад. Это один из крупнейших кратеров на Земле, что говорит о размере астероида и масштабе катастрофы. Это один самых больших, а может, и самый большой астероид, который врезался в Землю за последние полмиллиарда лет. Похоже, у динозавров не было шансов.
Широкие обсуждения в науке, особенно те, что выходят из специализированных журналов и попадаются на глаза общественности, всегда привлекают скептиков. Так обстояли дела и с астероидной теорией. Инакомыслящие не могли утверждать, что астероид не прилетал — после открытия Чиксулуба так говорить было бы попросту глупо. Вместо этого они утверждали, что астероид обвинили ошибочно и он случайно упал на Юкатан как раз в то время, когда динозавры и многие другие — летающие птерозавры и морские рептилии, спиральные аммониты, многочисленные и разнообразные фораминиферы — и так уже вымирали. В лучшем случае астероид стал ударом милосердия, который завершил «холокост», уже начатый самой природой.
Это может показаться слишком большим совпадением, чтобы относиться к нему серьезно: 10-километровый астероид, который падает именно тогда, когда тысячи видов уже находились на смертном одре. Однако, в отличие от сторонников плоской Земли и отрицателей глобального потепления, в рассуждениях этих скептиков было здравое зерно. Когда астероид упал с неба, он не обрушился на некий статический, идиллический, затерянный мир динозавров. Нет, он попал на планету, на которой много всего происходило. Крупные вулканы в Индии, которые астероид перевел на форсаж, уже извергались несколько миллионов лет. В мире постепенно холодало, а уровень моря резко колебался. Может быть, какие-то из этих факторов повлияли на вымирание? А может, они и были главными виновниками; возможно, именно долгосрочные экологические изменения заставили динозавров медленно сойти со сцены.
Единственный способ проверить, какая гипотеза убедительнее, — это очень внимательно изучить те данные, что у нас есть: окаменелости динозавров.
Нужно проследить эволюцию динозавров с течением времени, проанализировать долгосрочные тенденции и посмотреть, изменилось ли что-нибудь на мел-палеогеновой границе и вблизи нее, когда упал астероид. Тут на сцене появляюсь я. С тех пор как я впервые поговорил с Уолтером Альваресом по телефону, меня не отпускала загадка исчезновения динозавров. Моя страсть только усилилась, когда я стоял рядом с Уолтером в ущелье Губбио. Затем, в аспирантуре, у меня наконец появился шанс внести свой вклад в дискуссию при помощи одной из специальностей, которые я освоил: использовать большие данные и статистику для изучения эволюционных тенденций.
В дебатах по вымиранию я участвовал не один, а с моим старым другом Ричардом Батлером. Несколькими годами ранее мы продирались через кусты и польские карьеры в поисках следов самых древних динозавров; а теперь, в 2012 г., когда я заканчивал диссертацию, мы хотели знать, почему потомки этих мелких животных вымерли более 150 млн лет после своего феноменального успеха. Мы задали себе вопрос: как изменялись динозавры в последние 10–15 млн лет перед ударом астероида? Чтобы ответить на него, мы применили метод морфологического разнообразия — тот же самый, при помощи которого я когда-то изучал самых древних динозавров. Он позволяет подсчитать величину анатомического разнообразия с течением времени. Возрастающее или устойчивое разнообразие в конце мелового периода указывало бы, что к моменту падения астероида динозавры жили неплохо, а вот понижение разнообразия предполагало бы, что они уже находились под угрозой, а может, были на пути к исчезновению.
Мы прогнали цифры через компьютер и получили любопытные результаты. Разнообразие большинства динозавров перед ударом выглядело относительно устойчивым, в том числе у хищных теропод, длинношеих завропод, а также мелко- и среднеразмерных растительноядных, таких как купологоловые пахицефалозавры. Не было никаких признаков упадка. Но у двух подгрупп разнообразие явно снижалось: у рогатых цератопсов и утконосых динозавров. Это были две основные группы крупноразмерных растительноядных, которые потребляли огромное количество растительности благодаря совершенным способностям к жеванию и нарезанию листьев. Окажись мы в конце мелового периода в любое время от 80 до 66 млн лет назад, именно эти динозавры оказались бы наиболее многочисленными, по крайней мере в Северной Америке, где ископаемая летопись этого времени наиболее полна. Это были «коровы» мелового периода, ключевые звенья пищевой цепи.
Примерно в то же время, когда мы проводили наше исследование, другие ученые изучали вымирание динозавров с иной точки зрения. Команда ученых во главе с Полом Апчерчем и Полом Барреттом в Лондоне провела перепись разнообразия видов динозавров в течение мезозоя — простой подсчет количества живых динозавров в каждый момент их царствования, с поправкой на искажения, вызванные неравномерным качеством летописи окаменелостей. Они обнаружили, что во время удара астероида динозавры в целом были все еще очень разнообразны и резвились не только в Северной Америке, но и по всей планете. Но, что любопытно, число видов рогатых и утконосых динозавров снизилось в конце мелового периода, что совпало с падением их разнообразия.
Что все это значило для реального мира? В конце концов, это любопытное сочетание: большинство динозавров прекрасно справлялись, и только у крупных растительноядных начинаются проблемы. На этот вопрос попытался ответить в своем остроумном исследовании при помощи компьютерного моделирования один из опытных аспирантов новой волны — Джонатан Митчелл из Чикагского университета. Джон и его команда построили модели пищевых сетей для нескольких меловых экосистем динозавров, основанные на тщательном анализе всех окаменелостей, обнаруженных на конкретных участках, — не только динозавров, но и всех, кто жил рядом, от крокодилов и млекопитающих до насекомых. Затем при помощи компьютеров они смоделировали, что произойдет, если несколько видов вымрут. Результат оказался ошеломляющим: пищевые сети, существовавшие во времена падения астероида и включавшие меньшее число крупных растительноядных динозавров из-за снижения разнообразия, разрушались быстрее, чем более разнообразные пищевые сети всего за несколько миллионов лет до удара. Другими словами, потеря некоторых крупных растительноядных, даже без упадка всех прочих динозавров, делала позднемеловые экосистемы крайне уязвимыми.
Статистические анализы и компьютерное моделирование — это прекрасно и замечательно, и, несомненно, за ними будущее, но они немного абстрактные, а порой бывает полезно все упростить. В случае палеонтологии это означает вернуться к самим окаменелостям: подержать в руках и хорошенько подумать о них как о настоящих живых существах, тех самых, которым в конце мелового периода сначала довелось пережить извержения вулканов, изменения температуры, уровня моря, а потом увидеть астероид размером с гору.
Нужно изучить окаменелости последних выживших динозавров, которые были там (или неподалеку), когда астероид сделал свое дело. К сожалению, в мире лишь несколько мест, где сохранились такие окаменелости, но они понемногу рассказывают убедительную историю.
Самое известное из таких мест, без сомнения, Хелл-Крик. Здесь собирают кости тираннозавра, трицератопса и их современников уже более 100 лет. К тому же породы Хелл-Крика очень хорошо датированы. Значит, можно отследить разнообразие и обилие динозавров во времени, вплоть до слоя иридия, отмечающего падение астероида. Многие ученые проделали именно это: мой друг Дэвид Фастовский (автор лучшего учебника о динозаврах) и его коллега Питер Шихан, команда во главе с Дином Пирсоном и другая, во главе с Тайлером Лисоном, талантливым молодым ученым, который вырос на обширном ранчо в Северной Дакоте в самом сердце лучших пустошей с костями динозавров. Все они обнаружили одно и то же: динозавры процветали, когда формировались породы Хелл-Крика, когда извергались индийские вулканы, менялись температуры и уровень моря, вплоть до самого падения астероида. Есть даже кости трицератопса всего на несколько сантиметров ниже иридия. Похоже, астероид застал обитателей Хелл-Крика в блаженном неведении, в зените славы.
В Испании была похожая ситуация, и там, в Пиренеях, вдоль границы с Францией, появляются важные новые открытия. Здесь работает дуэт энергичных 30-летних палеонтологов — Бернат Вила и Альберт Селье, двое самых преданных парней, которых я знаю, они часто месяцами вкалывают без зарплаты, пока Испания мучительно медленно исцеляется после финансовых кризисов конца 2000-х. Почему-то их это не останавливает. Они продолжают находить кости динозавров, зубы, следы и даже яйца. Эти окаменелости показывают, что разнообразные динозавры — тероподы, завроподы и утконосые — обитали здесь в самом конце мела, без каких-либо признаков упадка. Интересно, что за несколько миллионов лет до удара произошел небольшой переворот: исчезли бронированные динозавры, а на смену более примитивным растительноядным пришли продвинутые утконосые динозавры. Возможно, это связано с упадком крупных растительноядных в Северной Америке, хотя это трудно доказать. Возможно, виноваты изменения в уровне моря, поскольку моря, поднимаясь и опадая, заливали сушу, на которой могли жить динозавры, и это влияло на экосистемы.
Наконец, похоже, то же самое было и в Румынии, где Матиас Времир и Золтан Цики-Сава собрали огромное количество последних меловых динозавров, а также в Бразилии, где Роберто Кандейро со студентами продолжают находить все больше зубов и костей крупных теропод и огромных завропод, которые, вероятно, дожили до самого конца. Недостатки этих мест в том, что тамошние породы еще не очень хорошо датированы, поэтому мы не можем быть полностью уверены, как эти окаменелости динозавров расположены относительно мел-палеогеновой границы, но динозавры в обеих областях несомненно относятся к позднему мелу, и они не выказывают никаких признаков упадка.
Появилось так много новых доказательств из окаменелостей, статистики и компьютерного моделирования, что мы с Ричардом Батлером поняли: пора свести все воедино. Нам пришла в голову несколько взрывоопасная идея: собрать вместе ведущих специалистов по динозаврам, сесть за стол переговоров, обсудить все известные данные о вымирании динозавров и попытаться прийти к консенсусу относительно того, почему они вымерли. Палеонтологи десятилетиями спорили по этому вопросу, и именно специалисты по динозаврам были самыми ярыми противниками астероидной гипотезы в 1980-х гг. Мы думали, что наша маленькая провокация не получится или, еще хуже, закончится криками и спорами, но случилось обратное. Мы пришли к согласию.
В конце мела динозавры преуспевали. Их общее разнообразие — как с точки зрения числа видов, так и с точки зрения анатомии — было вполне стабильным. Оно не уменьшалось медленно и постепенно в течение миллионов лет, но и не увеличивалось. Сохранялись все основные группы динозавров: большие и малые тероподы, завроподы, рогатые и утконосые, купологоловые и бронированные динозавры, мелкие растительноядные и всеядные. По крайней мере в Северной Америке, где ведется самая полная летопись, мы знаем, что тираннозавр, трицератопс и другие динозавры Хелл-Крика были на месте, когда астероид уничтожил большую часть Земли. Все эти факты исключают некогда популярную гипотезу о том, что динозавры постепенно приходили в упадок из-за долговременных изменений уровня моря и температуры или что индийские вулканы подкосили динозавров ранее, в позднем мелу, за несколько миллионов лет.
Вместо этого оказалось, что сомнений больше нет: динозавры вымерли внезапно по геологическим меркам. То есть вымирание произошло в течение нескольких тысяч лет. Динозавры процветали, а потом просто исчезли из отложений одновременно по всему миру, где известны породы конца мелового периода. Их окаменелости никогда не встречаются в палеогеновых породах, сформировавшихся после удара астероида, — ничего, ни единой кости, ни единого следа, нигде в мире. Получается, всему виной внезапное драматическое, катастрофическое событие, и астероид выглядит очевидным виновником.
Но есть один нюанс. Крупные растительноядные животные действительно переживали некоторый упадок незадолго до конца мела, и европейские динозавры тоже претерпевали изменения. Этот упадок, видимо, имел последствия: он сделал экосистемы более уязвимыми, и вымирание всего лишь нескольких видов могло каскадом ударить по всей пищевой цепи.
В общем, похоже, что астероид упал в тяжелое время для динозавров. Если бы он ударил на несколько миллионов лет раньше, до снижения разнообразия растительноядных динозавров и, возможно, европейского переворота, экосистемы были бы стабильнее и смогли бы выдержать удар. Если бы астероид упал на несколько миллионов лет позже, возможно, растительноядные динозавры могли бы восстановить разнообразие — как это бывало несметное множество раз за предыдущие 150 млн лет эволюции, когда их разнообразие немного уменьшилось и снова приходило в норму, — и экосистемы стабилизировались. Наверное, падение 10-километрового астероида всегда некстати, но для динозавров 66 млн лет назад время оказалось особенно неудачное — узкое окно, когда они были особенно уязвимы. Случись это на несколько миллионов лет раньше или позже, возможно, за моим окном собирались бы не только чайки, но и тираннозавры с завроподами.
А может и нет. Возможно, громадный астероид добил бы их все равно. Возможно, от падения такого огромного объекта, от удара такой силы не было спасения. Как бы ни развивались события, я уверен, что именно астероид стал основной причиной вымирания нептичьих динозавров. Если и есть одноединственное утверждение, на которое я готов поставить свою карьеру, оно звучит так: без астероида динозавры бы не вымерли.
Осталась последняя частица мозаики, о которой я еще не говорил. Почему в конце мела вымерли именно динозавры, не являющиеся птицами? Астероид же не убил вообще все живое на Земле. Многие животные уцелели: лягушки, саламандры, ящерицы и змеи, черепахи и крокодилы, млекопитающие — и да, некоторые динозавры — в виде птиц. Не говоря уже о том, что в океанах осталось множество беспозвоночных и рыб, о которых можно написать отдельную книгу. Что же было не так с тираннозавром, трицератопсом, завроподами и их родичами, что сделало их мишенью?
Это ключевой вопрос. На него важно ответить, потому что он актуален и для нашего современного мира. Кто выживает, а кто вымирает при внезапных глобальных экологических и климатических изменениях? Ответ дают именно такие наглядные исторические примеры из ископаемой летописи, как вымирание в конце мела.
В первую очередь важно понимать: хотя некоторые животные и пережили удар и последующий климатический переворот, большинство все-таки погибло. По оценкам специалистов, около 70 % видов вымерло. К ним относится множество амфибий и рептилий и, вероятно, большинство млекопитающих и птиц, так что нельзя просто сказать «динозавры вымерли, млекопитающие и птицы выжили», как это часто подразумевается в учебниках и документальных телепередачах. Если бы не несколько хороших генов или толика удачи, наши предки млекопитающие, возможно, пошли бы по стопам динозавров и я сейчас не писал бы эту книгу.
Однако кое-что, видимо, отличает жертв от выживших. Выжившие млекопитающие были в среднем меньшего размера и имели более всеядную диету. Похоже, возможность сбежать, спрятаться в норах и питаться различными видами пищи оказалась выгодной в безумном мире после удара астероида. Черепахи и крокодилы показали себя очень хорошо по сравнению с другими позвоночными, скорее всего, потому, что они могли скрыться под водой в течение первых нескольких часов хаоса, спасаясь от землетрясений и дождя из каменных «пуль». К тому же их водные экосистемы были основаны на продуктах распада. Животные у основания пищевой цепи поедали разлагающиеся растения и прочую органику, а не деревья, кусты или цветы, поэтому они не так пострадали, когда прекратился фотосинтез и растения начали гибнуть. Фактически гибель растений дала бы им больше пищи.
У динозавров отсутствовали все эти важные преимущества. Большинство из них были крупными и не могли спрятаться в норы, чтобы переждать огненную бурю. Не могли они спрятаться и под водой. Их пищевые цепи опирались на крупных растительноядных, поэтому, когда солнце скрылось в пыли, фотосинтез прекратился и растения стали умирать, начался эффект домино. Кроме того, большинство динозавров были довольно специализированными в смысле питания: они ели мясо или конкретные типы растений и не обладали гибкостью, свойственной менее разборчивым млекопитающим. Имелись у динозавров и другие особенности. Многие из них, видимо, были теплокровными или, по крайней мере, обладали быстрым метаболизмом, поэтому им требовалось много еды. Они не могли месяцами обходиться без пищи, как некоторые амфибии и рептилии. Они откладывали яйца, и детенышам нужно было от 3 до 6 месяцев, чтобы вылупиться, примерно в два раза больше времени, чем птенцам. А после вылупления из яиц детенышам динозавров требовалось много лет, чтобы повзрослеть, и долгое мучительное отрочество сделало их особенно уязвимыми к изменениям окружающей среды.
После удара астероида, вероятно, не было какой-то одной причины, предрешившей судьбу динозавров. Против них действовало много разных обстоятельств. Быть мелким, или всеядным, или быстро размножаться — ничто из этого не гарантировало выживание само по себе, но каждый из этих признаков увеличивал шансы выжить в том вихре случайностей, когда Земля превратилась в капризное казино. Если жизнь в то время сравнить с игрой в карты, то динозаврам не повезло с раздачей.
Кое-кому другому, однако, выпал роял-флеш. Например, нашим предкам размером с мышь, которые пережили вымирание и получили возможность построить собственную династию. И птицам. Многие птицы и их пернатые родичи-динозавры вымерли — все четырехкрылые и перепончатокрылые динозавры, все примитивные птицы с длинными хвостами и зубами. Но птицы современного вида выстояли. Мы не знаем, почему именно. Возможно, потому, что их большие крылья и мощные грудные мышцы позволили им в буквальном смысле улететь от хаоса и найти безопасное убежище.
Возможно, потому, что их детеныши быстро вылуплялись из яйца, а птенцы, покинув гнездо, быстро взрослели. Может быть, дело в том, что они поедали семена — питательные зерна, которые могут храниться в земле годами, десятилетиями, даже столетиями. Скорее всего, птицам помогли все эти преимущества и другие, о которых мы еще не знаем. А еще большое везение.
В конце концов, столь многое в эволюции — и вообще в жизни — сводится к судьбе. Динозавры получили шанс подняться после того, как ужасные вулканы 250 млн лет назад уничтожили почти все живое на Земле, потом им посчастливилось уцелеть во втором вымирании в конце триаса, которое подкосило их конкурентов-крокодилов. Теперь роли поменялись.
Исчезли тираннозавры и трицератопсы. Не грохочут по земле завроподы. Но не забывайте о птицах — они тоже динозавры, они живы, они все еще с нами.
Может, империя динозавров и закончилась, но часть динозавров уцелела.
Назад: Глава 8
Дальше: Эпилог
Показать оглавление

Комментариев: 0

Оставить комментарий